L’industria italiana dei semiconduttori archivia un eccezionale 2022 e si aspetta buoni risultati anche nel 2023

L’anno che si è appena concluso è stato caratterizzato da ricavi in forte crescita, espansione delle capacità produttive, nuove iniziative in ricerca e sviluppo, positiva collaborazione tra industria e mondo accademico e consistenti aiuti pubblici al comparto della microelettronica. L’unico rammarico riguarda la mancata costruzione del fab che Intel doveva realizzare nel nostro paese e di cui non si sa più nulla. Altra nota dolente, la carenza di personale specializzato che rischia di frenare lo sviluppo di questo comparto.

Il 2022 sarà sicuramente ricordato come uno degli anni più entusiasmanti per l’industria italiana dei semiconduttori e della microelettronica. Dai big del settore alle aziende più piccole, i ricavi sono aumentati in maniera esponenziale grazie alla forte richiesta di prodotti e servizi provenienti soprattutto dai comparti industriale e automotive. Le previsioni sono di un’ulteriore crescita nei prossimi anni grazie ai piani di espansione della capacità produttiva di molte aziende, a partire da quella più importante in assoluto, la multinazionale italo-francese STMicroelectronics.

STMicroelectronics, leader in Italia e ora anche in Europa 

STMicroelectronics ha quasi ultimato quest’anno il nuovo fab R3 di Agrate Brianza dove, per la prima volta nel nostro paese, è iniziata la produzione di chip basati su wafer da 300 mm. Lo stabilimento, che ha richiesto un investimento di circa 2 miliardi di dollari, ha una superficie complessiva di 65.000 metri quadrati di cui 15.000 di clean room, che si aggiungono ai 25.000 mq di clean room delle altre linee produttive di Agrate. L’impiego di wafer da 300 mm anziché da 200 mm consente una riduzione dei costi dei chip, volumi più elevati e una redditività maggiore. La capacità produttiva sarà progressivamente aumentata nei prossimi mesi fino ad arrivare, entro il 2024, alla massima capacità.

In questo percorso ST collabora con la foundry israeliana Tower Semiconductor (recentemente acquisita da Intel) che avrà a disposizione 1/3 dello spazio del nuovo impianto. STMicroelectronics dispone di un’altra linea produttiva a 300 mm nel sito di Crolles, in Francia, anch’essa in fase di espansione, un impianto che funzionerà in maniera sinergica con quello di Agrate Brianza.

Le iniziative in corso a Crolles e Agrate consentiranno a ST di raddoppiare la produzione di chip con wafer da 300 mm entro il 2025: l’obiettivo finale è quello di produrre con i 300 mm almeno il 33% di tutti i semiconduttori di ST. L’espansione della capacità con i wafer da 300 mm è un traguardo fondamentale nella strategia di STMicroelectronics per arrivare ad un fatturato di 20 miliardi di dollari entro il 2026/2027, secondo quanto ha dichiarato Jean-Marc Chéry durante il Capital Market Day di maggio.

E a giudicare dai risultati conseguiti quest’anno, la società potrebbe raggiungere l’obiettivo prima del previsto. Nel 2022, infatti, le entrate complessive supereranno i 16 miliardi di dollari, con un incremento di oltre il 26% rispetto al 2021 quando furono di 12,76 miliardi. Ancora più forte sarà l’incremento dell’utile netto che passerà dai 2 miliardo tondi del 2021 a circa 3,5 miliardi del 2022, con un incremento del 75%. Un risultato assolutamente inimmaginabile solo pochi anni fa e che, tra l’altro, ha consentito a STMicroelectronics di diventare la prima società europea del settore superando nel 2022 la tedesca Infineon Technology.
Nonostante i venti contrari che stanno soffiando sull’economia globale, ST prevede un 2023 ancora in crescita grazie ai massicci investimenti in capacità produttiva e all’ampia gamma di dispositivi prodotti che spaziano dall’elettronica di consumo al settore industriale e a quello dell’automotive. Nel 2023 il mercato consumer è visto in leggero calo (ST è uno dei principali fornitori di Apple) ma il mercato dei prodotti industriali e dell’automotive continuerà a crescere ad un ritmo elevato.

È proprio nel settore dei prodotti avanzati per automotive che ST ha annunciato quest’anno un nuovo importante investimento che interessa il nostro paese: la costruzione di una fabbrica per la produzione di wafer epitassiali in carburo di silicio da 150 mm che sorgerà nell’area di Catania, nel secondo più importante distretto italiano della microelettronica, la cosiddetta “Etna Valley”. Questo progetto rappresenta un passaggio chiave per la strategia di integrazione verticale di ST nelle attività SiC. L’investimento di 730 milioni di euro in un arco di cinque anni avrà il supporto finanziario dello Stato italiano nell’ambito del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza e, una volta completato, creerà circa 700 nuovi posti di lavoro diretti.

Le ambizioni e la leadership europea di ST saranno sostenute anche dai numerosi investimenti in Francia e nel mondo annunciati quest’anno. L’azienda ha in corso, infatti, l’ampliamento delle linee produttive a 300 mm di Crolles, in Francia, dove è già stato completato il secondo modulo, mentre il terzo è attualmente in costruzione. In caso di necessità, esiste la possibilità di poter espandere ulteriormente lo stabilimento.

Per quanto riguarda i dispositivi GaN, il sito di riferimento si trova a Tours, sempre in Francia, dove è già in funzione una linea da 200 mm che raggiungerà la produzione in volumi entro il 2023 mentre a Catania è stata installata una linea RF-GaN da 150 mm attualmente in fase di qualifica.

Sono in corso anche ampliamenti dei siti produttivi di Singapore (front-end 300 mm), Norköping, Svezia, (wafer SiC) e Bouskoura, Marocco, (impianti di back-end).

STMicroelectronics ha inoltre firmato un accordo con GlobalFoundries per la costruzione comune, sempre a Crolles, di un nuovo impianto di front-end per prodotti con tecnologia FD-SOI con nodo di processo fino a 18 nm.

Infine, l’azienda ha annunciato un accordo di collaborazione con Soitec per la produzione di substrati in carburo di silicio (SiC) da 200 mm con l’innovativo processo SmartSiC della società francese.

Grazie a queste iniziative STMicroelectronics accrescerà la propria leadership in Europa, centrando molto probabilmente gli obiettivi di fatturato e redditività, così come è molto probabile che la società scali rapidamente anche la classifica europea e mondiale dei produttori di semiconduttori per automotive.

Uno dei problemi che potrebbe frenare l’espansione della multinazionale italo-francese riguarda la carenza di personale specializzato, comune del resto a molte altre aziende italiane e straniere. Durante una tavola rotonda sull’argomento che si è svolta questo autunno all’Universita Bicocca di Milano, Giuseppe Notarnicola, Presidente di STMicroelectronics Italia, ha utilizzato l’espressione “Una fatica boia” per rappresentare la difficoltà della sua e di altre aziende del settore della microelettronica a reperire il personale specializzato di cui hanno bisogno. Per questo motivo, l’azienda ha ulteriormente rafforzato i rapporti di collaborazione con le più importanti università italiane: dai Politecnici di Milano e Torino a quello di Catania, dall’Università a Pisa a quella di Pavia.

LFoundry, la cinese d’Abruzzo

La seconda più importante azienda per la produzione di semiconduttori operante nel nostro paese è LFoundry. Con sede ad Avezzano, in provincia dell’Aquila, l’azienda ha una lunga storia ed è attiva da oltre trent’anni. Nata nel 1989 su iniziativa di Texas Instruments per la produzione di DRAM, l’azienda è poi passata sotto il controllo di Micron Technology e, dopo una serie di vicissitudini, è stata acquistata dalla cinese Wuxi Xichanweixin Semiconductor.

Lo stabilimento occupa circa 1300 persone ed è sostanzialmente una fonderia che produce prevalentemente sensori di immagine CMOS e, in misura minore,  dispositivi per automotive e smart power, attività quest’ultima che l’azienda sta cercando di incrementare. Il più importante cliente di LFoundry è l’americana onsemi per la quale l’azienda marsicana produce sensori d’immagine avanzati e sensori per impiego automobilistico. L’importante contratto di fornitura con onsemi ha garantito un positivo 2022 all’azienda, con vendite che presumibilmente supereranno i 219 milioni di euro fatturati nel 2021. Non sono stati segnalati, invece, investimenti significativi come quelli di ST, né particolari finanziamenti pubblici a sostegno dell’attività dell’azienda, a parte pochi milioni di euro di contributi nell’ambito dell’iniziativa LF_SmartFab.

Arrivano i wafer da 300 mm

Sempre di semiconduttori, anche se limitatamente alla produzione di wafer, si occupa MEMC Electronic Materials SpA, l’azienda italiana controllata dalla taiwanese GlobalWafers, il terzo più importante gruppo al mondo per la produzione di wafer per semiconduttori. MEMC gestisce due stabilimenti nel nostro paese, quello di Merano (con circa 250 dipendenti), dove vengono prodotti i lingotti di silicio, e quello di Novara (con 750 dipendenti), dove i lingotti vengono tagliati in sottili fette (i wafer) e sottoposti ad ulteriori lavorazioni. Attualmente la produzione è di circa 5 milioni di wafer da 8 pollici (200 mm circa) all’anno, destinati prevalentemente alle aziende europee del settore, STMicroelectronics, Infineon, Bosch, eccetera.

La novità più importante del 2022 riguarda la nuova linea per la produzione di wafer da 300 mm che comporterà un investimento di 300 milioni di euro e creerà circa 100 nuovi posti di lavoro. I wafer da 300 millimetri rappresentano lo stato dell’arte del settore, e il fatto che anche in Italia ci sia chi li produce (MEMC) e chi è in grado di utilizzarli (ST) rappresenta un traguardo importante per il nostro paese.

L’ultima azienda che nella penisola si occupa della produzione di semiconduttori è Vishay Italia (filiale italiana della multinazionale Vishay Intertechnology) che produce diodi e moduli di potenza nello stabilimento di Borgaro Torinese dando lavoro a circa 250 persone, molte delle quali impegnate in ricerca e sviluppo. Proprio l’attività di ricerca e sviluppo dell’azienda relativa ai progetti WATT4FRED e SiLA (Silicon Laser Annealing), ha ottenuto quest’anno alcuni contributi da parte del Fondo Europeo per lo Sviluppo Regionale.

Technoprobe conquista la Borsa e la leadership mondiale nelle probe cards 

Tra le notizie più importanti del 2022, va ricordata la quotazione alla Borsa Valori di Milano di Technoprobe, protagonista di un vero e proprio exploit con una valutazione che ha superato i 4 miliardi di euro, facendo del fondatore dell’azienda Giuseppe Crippa il 12° uomo più ricco d’Italia. Una notizia che è stata riportata con grande risalto da tutti i giornali italiani.

Technoprobe, con sede a Cernusco Lombardone (LC), è stata fondata 30 anni fa da Giuseppe Crippa che, andato in pensione dopo 35 anni di lavoro in STMicroelectronics, ha ritenuto che era un peccato disperdere tutta l’esperienza acquisita. Così, dai 60 anni in poi, con l’aiuto della famiglia, Giuseppe Crippa ha dato vita a Technoprobe, che in meno di 30 anni è diventata l’azienda leader mondiale nel settore delle Probe Card, dispositivi customizzati per testare il funzionamento dei microchip.

Technoprobe ha oggi 11 sedi nel mondo, 2500 dipendenti e si avvia a raggiungere quest’anno un fatturato di circa 550 milioni di euro, diventando così la n. 1 al mondo nel settore delle Probe Card.

Un 2022 che resterà sicuramente negli annali dell’azienda, caratterizzato anche dall’apertura di un Design Center a Catania, nell’Etna Valley, in un’area tra le più importanti per la produzione di semiconduttori del nostro paese.

Technoprobe è sicuramente la numero uno in Italia negli impianti di test e produzione di semiconduttori; nel nostro paese, tuttavia, operano anche altre importanti realtà come SPEA (Volpiano, TO), SEICA (Strambino, TO), Meridionale Impianti (Belpasso, CT), Microtest (Altopascio, LU) ELES (Todi, PG), Eda Industries (Cittaducale, RI) e LPE (Baranzate di Bollate, MI), quest’ultima acquistata dall’olandese ASM nel luglio di quest’anno dopo il veto del governo Draghi alla vendita ad una società cinese.

Un importante comparto della filiera produttiva dei semiconduttori è quello dei gas tecnici, indispensabili in tutti i processi di lavorazione dei wafer di silicio. Le aziende più importanti sono la SAPIO di Monza, la SIAD di Bergamo e la NIPPON GASES di Milano.

Tutte queste società hanno fatto segnare una forte crescita nel 2022, spinta dalla richiesta globale di semiconduttori e dal conseguente necessità di nuovi impianti di produzione.

I contributi pubblici

Sul fronte della burocrazia e delle infrastrutture (per non parlare della tassazione) l’Italia non è certo il paese ideale per fare impresa; nel 2022, tuttavia, le aziende del settore dei semiconduttori hanno ricevuto importanti contributi pubblici, in linea con le decisioni della Commissione europea che ha stanziato (anche se non ancora approvato definitivamente) sovvenzioni a favore dell’ecosistema europeo dei semiconduttori per 43 miliardi di euro (il cosiddetto European Chips Act). La Commissione ha anche allentato le regole relative agli aiuti di Stato consentendo ai singoli paesi di intervenire sul mercato più facilmente. Nel caso dell’Italia, hanno avuto un ruolo importante anche i finanziamenti del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza.

Lo scopo degli aiuti nazionali ed europei è quello di tentare di riportare la produzione manifatturiera entro i confini nazionali e, più in generale, di rafforzare un settore ritenuto di importanza strategica, da cui dipendono moltissime filiere industriali. Una dimostrazione della crescente importanza dei chip è arrivata dall’industria automobilistica che ha dovuto registrate negli ultimi due anni numerosi fermi produttivi a causa della carenza di semiconduttori. È stato calcolato che la minore produzione di automobili per la mancanza di chip sia costata all’industria dell’auto oltre 200 miliardi.

Nel nostro paese i sussidi pubblici più consistenti approvati o erogati nel 2022 sono quelli previsti dalla legge 17 del 1° marzo 2022 che stanzia 4,15 miliardi di euro a favore della tecnologia dei microprocessori: 150 milioni di euro per l’anno 2022 e 500 milioni di euro per ciascuno degli anni dal 2023 al 2030. Questa legge avrebbe dovuto garantire il supporto finanziario pubblico alla nascita dell’impianto di back-end che Intel aveva annunciato di voler costruire nel nostro paese e di cui, nonostante le voci circolate negli ultimi mesi, non si è saputo più nulla, almeno ufficialmente. Purtroppo questa iniziativa è arrivata in un momento di grave crisi tecnologica e finanziaria di Intel, e nonostante con la società californiana punti molto sul packaging avanzato per poter mantenere in vita la legge di Moore.

Anche le elezioni politiche anticipate in Italia e il cambio di governo (nonostante la rapidità con cui è stato formato) non hanno giovato alle trattative tra Intel e le autorità italiane che comunque, stando a quanto dichiarato da Giorgia Meloni durante la conferenza stampa di fine anno, verranno riprese al più presto.

Sarebbe davvero un peccato per l’Italia e per l’ecosistema nazionale dei semiconduttori se questa iniziativa venisse cancellata. La fabbrica di Intel porterebbe infatti in Italia una delle tecnologie più importanti non solo per i chip più avanzati ma anche per tantissimi altri dispositivi a semiconduttore.

Nel corso del 2022 sono stati annunciati o erogati numerosi altri contributi pubblici – regionali, nazionali ed europei – a favore della filiera nazionale dei semiconduttori. La parte del leone, date le dimensioni, l’ha fatta ovviamente STMicroelectronics. Il provvedimento più recente è quello relativo alla nuova fabbrica per wafer SiC che sorgerà a Catania; per questa iniziativa lo Stato italiano ha stanziato nell’ambito del PNRR una sovvenzione diretta di 292,5 milioni di euro a fronte di un costo complessivo dell’impianto di 730 milioni di euro.

Il più recente intervento pubblico a favore della microelettronica è quello contenuto nella Finanziaria 2023 che stanzia 200 milioni di euro fino al 2030 per la creazione di una Fondazione denominata “Centro italiano per il design dei circuiti integrati a semiconduttore” con lo scopo, così recita la motivazione, “di  promuovere la progettazione e lo sviluppo di circuiti integrati, rafforzare il sistema della formazione professionale nel campo della microelettronica e assicurare la costituzione di una rete di università, centri di ricerca e imprese che favorisca l’innovazione e il trasferimento tecnologico del settore“.

Altri finanziamenti, più o meno consistenti, sono stati stanziati dalle regioni e dai ministeri competenti durante il 2022. L’industria dei semiconduttori potrà trarre vantaggio anche dai numerosi finanziamenti pubblici stanziati a favore della filiera dell’automotive, della banda larga, della cybersecurity, dell’intelligenza artificiale, delle energie rinnovabili, dell’idrogeno e  dell’IoT.

Molti di questi provvedimenti andranno a finanziare i centri di ricerca e sviluppo delle numerose aziende italiana e straniere della microelettronica che operano sul nostro territorio, nonché di tutte le altre iniziative nate in ambito accademico.

Le attività di Ricerca e Sviluppo

Anche in questo caso, il contributo maggiore arriva dai centri R&D di STMicroelectronics che impiegano sul territorio oltre 3 mila ricercatori, su un totale di 11 mila dipendenti italiani dell’azienda.

Da Agrate ad Aosta, da Catania a Cornaredo, da Lecce a Napoli e Palermo, i centri di Ricerca e Sviluppo di STMicroelectronics lavorano a centinaia di progetti; la società nel 2021 (i dati nel 2022 non sono ancora disponibili) ha visto accolti ben 210 brevetti nel campo della microelettronica. Spesso queste attività vengono finanziati da bandi regionali, nazionali ed europei ma il contributo principale arriva dall’azienda stessa che spenderà quest’anno a livello di corporate ben 1,8 miliardi di dollari in Ricerca e Sviluppo.

A parte ST, nel nostro paese operano decine di aziende e multinazionali che, oltre alle attività commerciali e di marketing, svolgono anche importanti attività di R&D.

Nel 2022, a parte il già citato Design Center che Technoprobe ha inaugurato a Catania, nella stessa città NXP Semiconductors ha inaugurato un Competence Center; un secondo Competence Center della società è stato inaugurato presso la sede milanese di NXP. Entrambe le strutture sono focalizzate sulla ricerca in campo analogico, in particolare PMIC, BMS, AFE e mmW. A Torino, EPC ha inaugurato quest’anno un Motor Drive Center of Excellence (CoE), un centro di progettazione per l’azionamento di motori mediante la tecnologia GaN dell’azienda. Altre società hanno potenziato le loro strutture di Ricerca e Sviluppo già operative nel nostro paese come Infineon Technologies con i suoi Centri di Padova (prodotti automotive) e Pavia (prodotti industriale), onsemi, con il suo Design Center di Milano dedicato ai dispositivi di potenza, e Micron con le sue quattro sedi italiane tutte focalizzate sui dispositivi di memoria, in particolare su quelli per impiego automobilistico.

Le attività di ricerca e sviluppo, in particolare quelle più avanzate, avvengono in stretta collaborazione con il mondo accademico, in uno scambio reciproco di competenze, per alimentare l’innovazione e attirare il maggior numero possibile di giovani talenti.

La costruzione di circuiti integrati rappresenta il processo manifatturiero più complesso al mondo, e come tale richiede personale altamente qualificato: il 90% di quanti lavorano nelle attività di progettazione e sviluppo e nella conduzione degli impianti di produzione deve possedere una laurea specialistica o un dottorato di ricerca. Si tratta di figure professionali che, nonostante gli sforzi, scarseggiano non solo in Italia ma in tutto il mondo, specialmente nei paesi dove l’industria dei semiconduttori è in forte crescita, dalla Cina agli Stati Uniti, da Taiwan alla Corea.

La mancanza di queste figure professionali rischia di frenare il percorso di innovazione delle aziende italiane della microelettronica. Per questo motivo, nel 2022 si sono intensificate, in collaborazione con le università e gli istituti scolastici di secondo grado, le iniziative per cercare di fare intraprendere al maggior numero di giovani questi studi. Oltre che una carenza di talenti, nel nostro paese c’è anche un scarsità di quadri tecnici intermedi. Nel 2022 si sono moltiplicati anche i percorsi formativi con nuovi Master e dottorati di ricerca supportati dalle aziende. Tra le iniziative più interessanti avviate quest’anno, segnaliamo l’inaugurazione del Distretto di Microelettronica, un accordo di partenariato tra l’Università degli Studi di Pavia e una ventina di aziende del comparto della microelettronica.

Nei prossimi anni scopriremo se, e in che modo, la nascita del “Centro italiano per il design dei circuiti integrati a semiconduttore”, previsto dalla nuova finanziaria, contribuirà a ridurre la carenza di queste figure professionali.